2021年河南省开封市许河中学高三物理联考试题含解析

2021年河南省开封市许河中学高三物理联考试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示．下列说法正确的是（）A．a点的电势高于b点的电势B．若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功C．c点的电场强度与d点的电场强度大小无法判断D．若将一正试探电荷从d点由静止释放，电荷将沿着电场线由d到c参考答案：考点：电势；电场强度；电场线．专题：电场力与电势的性质专题．分析：解答本题要掌握：根据电场线的疏密判断电场强度的大小，根据电场力做功情况，判断电势能的变化；对于不在同一电场线上的两点在判断其电势高低时，可以通过等势线把它们移动到同一电场线上，然后根据沿电场线电势降低进行判断．解答：解：A、由沿电场线的方向电势降落和电场线与等势面垂直的特点，可知a点的电势低于b点的电势，故A错误；B、由电势能的公式式：Ep=qφ，可得出a点的电势能低于b点的电势能，由电场力做功与电势能变化的关系，说明电场力做了负功，故B正确；C、因为电场线的疏密表示电场的强弱，故c点的电场强度小于d点的电场强度，故C错误；D、正试探电荷在d点时所受的电场力沿该处电场线的切线方向，使该电荷离开该电场线，所以该电荷不可能沿着电场线由d到c．故D错误．故选：B．点评：本题考查了电场线和电场强度、电势之间的关系，对于电势能可以通过电势高度进行判断，也可以通过电场力做功进行判断．2.（多选题）如图所示，带正电的小球Q固定在倾角为θ的光滑固定绝缘细杆下端，让另一穿在杆上的质量为m、电荷量为q的带正电小球从A点由静止释放，到达B点时速度恰好为零．若A、B间距为L，C是AB的中点，两小球都可视为质点，重力加速度为g．则下列判断正确的是（）A．从A至B，q先做匀加速运动，后做匀减速运动B．在B点受到的库仑力大小是mgsinθC．在从A至C和从C至B的过程中，前一过程q电势能的增加量较小D．Q产生的电场中，A、B两点间的电势差为UBA=参考答案：CD【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．【分析】小球q向下运动的过程中，根据两球间的库仑力逐渐增大，再分析小球q的运动情况．根据W=qU分析电场力做功关系，判断电势能减小量的关系．B点不是平衡点．根据动能定理求AB两点的电势差．【解答】解：A、小球q下滑过程中，沿杆的方向受到重力的分力mgsinθ和库仑力，两力方向相反．根据库仑定律知道，库仑力逐渐增大．库仑力先小于mgsinθ，后大于mgsinθ，q先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的变减速运动，当库仑力与mgsinθ大小相等时速度最大．故A错误．B、q从C到B做减速运动，在B点时加速度沿杆向上，故库仑力大于mgsinθ．故B错误．C、下滑过程，AC间的场强小，CB间场强大，由U=Ed知，A、C间的电势差值小于C、B间的电势差值，根据电场力做功公式W=qU得知，从A至C电场力做功较小，则电势能的增加量较小．故C正确．D、从A到B，根据动能定理得：mgLsinθ+qUAB=0，又UBA=﹣UAB，解得UBA=．故D正确．故选：CD．3.（单选）两辆汽车AB,在同一条直线上匀速行驶,运动方向相反。A车速度为V0,B车速度为2V0，t时刻若A车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,B车以A车刹车时的加速度大小开始刹车.已知A车在刹车过程中所行的距离为10m,若要保证两辆车在上述情况中不相撞,则两车在t时刻的距离至少应为A.110m

B.50m

C.70m

D.90m参考答案：D4.（单选）如图所示：一带电液滴在水平向左的匀强电场中由静止释放，液滴沿直线由b运动到d直线bd方向与竖直方向成45°角，则下列结论正确的是A．液漓带正电荷B．液滴的动能不变、C．液滴做匀速直线运动D．液滴的电势能减少参考答案：D5.下列说法正确的是A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力C．教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动D．露珠呈球形状是由于液体表面张力的作用参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的碱金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转．若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U．若此时增加黄光照射的强度，则毫安表______（选填“有”或“无”）示数．若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安表_____（选填“有”或“无”）示数．参考答案：无；有7.同打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置研究滑块的运动情况，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图丙所示。（1）读出滑块的宽度d＝________cm。（2）滑块通过光电门1的速度v1＝______m/s。(保留两位有效数字)（3）若提供一把米尺，测出两个光电门之间的距离1.00m，则滑块运动的加速度为_______m/s2。(保留两位有效数字)参考答案：8.如图，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P点固定一个点电荷+Q，P点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A与P点连线水平，PB⊥AC，AB=BC=15cm，B是AC的中点．电荷量为+q的小球（小球直径略小于细管内径）从管中A处以速度v=1m/s开始沿管向下运动，在A处时小球的加速度为a=4m/s2．则小球运动到C处速度大小为2m/s，加速度大小为6m/s2．参考答案：考点：电势差与电场强度的关系；牛顿第二定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：（1）从A到C的过程中，因AC两点处于同一等势面上，故电场力做功为零，只有重力做功，根据动能定理即可求的速度；（2）根据受力分析，利用牛顿第二定律即可求的加速度解答：解：（1）根据动能定理可得mg代入数据解得vC=2m/s（2）在A处时小球的加速度为a，对A点受力分析，电场力、重力与支持力，由力的合成法则可知，合外力由重力与电场力沿着细管方向的分力之和提供的；当在C处时，小球仍受到重力、电场力与支持力，合外力是由重力与电场力沿着细管方向的分力之差提供的，即为a′=g﹣a=10﹣4m/s2=6m/s2．故答案为：2；6点评：考查点电荷的电场强度公式，掌握矢量的合成法则，利用动能定理求解，理解牛顿第二定律与力的平行四边形定则的综合应用9.如图所示为一定质量的理想气体的状态变化过程的图线A→B→C→A，则B→C的变化是过程，若已知A点对应的温度TA=300K，B点对应的温度TB=400K，则C点的对应的温度TC=

K。参考答案：

等压、533.310.（多选）一个质量为m的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角的斜面，其加速度为g，如图此物体在斜面上上升的最大高度为h，则此过程中正确的是

A．物体动能增加了B．物体克服重力做功mghC．物体机械能损失了mghD.物体克服摩擦力做功参考答案：BC解析：A、物体在斜面上加速度为，方向沿斜面向下，物体的合力F合=ma=，方向沿斜面向下，斜面倾角a=30°，物体从斜面底端到最大高度处位移为2h，

物体从斜面底端到最大高度处，物体合力做功W合=-F合?2h=-mgh根据动能定理研究物体从斜面底端到最大高度处得W合=△Ek所以物体动能减小mgh，故A错误．B、根据功的定义式得：重力做功WG=-mgh，故B正确．C、重力做功量度重力势能的变化，所以物体重力势能增加了mgh，而物体动能减小mgh，所以物体机械能损失了mgh，故C正确．D、除了重力之外的力做功量度机械能的变化．物体除了重力之外的力做功还有摩擦力做功，物体机械能减小了mgh，所以摩擦力做功为-mgh，故D错误．故选：BC．11.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图所示。他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在水平桌面上，在水平桌面与相距的A、B两点各安装一个速度传感器，记录通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码，（1）实验主要步骤如下：①测量小车和拉力传感器的总质量；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路。

②将小车停在C点，

，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。

③在小车中增加砝码，或

，重复②的操作。（2）下表是他们测得的一组数据，其中是与小车中砝码质量之和，是两个速度传感器记录速度的平方差。可以据此计算动能变化量,是拉力传感器受到的拉力，是在A、B间所做的功。表格中的

，

.（结果保留三位有效数字）次数12345

参考答案：①接通电源后，释放小车②减少钩码的个数③0.600

0.61012.水平面上质量为m的滑块A以速度v撞质量为m的静止滑块B，碰撞后A、B的速度方向相同，它们的总动量为___________；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为____________。参考答案：mv，v－v0

13.如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q(可视为质点)，现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动．若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端．已知重力加速度为g，不计空气阻力，则木箱的最大速度为

．时间t内木箱上升的高度为

．参考答案：

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，螺旋测微器的读数为

mm；游标卡尺的读数为

cm。（2）某同学测干电池电动势和内电阻．他测出路端电压U和总电流I的多组数据，作出U-I图像如图所示，由图像可得出该干电池的电动势＝_____V，内电阻r＝_____。参考答案：(1)1.901(1.901-1.903)

2.540(2)1.5，1.215.为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连。（1）调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动。测出沙桶和沙的总质量为，以及贴

纸木块A的质量，则两纸间的动摩擦因数=

；（2）在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上（传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力），使木板B向左运动时，木块A能够保持静止。若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数=

；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2

F1（填“>”、“=”或“<”）；

参考答案：m/M

F1/Mg四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个半径为R的光滑圆弧轨道APB竖直固定放置，PQ为其竖直对称轴，∠AOQ与∠BOQ都等于θ。现让一可看做质点的小球在轨道内侧运动，当其冲出A点后恰好可以从B点再进入轨道，所以此运动可以周而复始进行。已知小球质量为m，重力加速度为g，试求：(1)小球离开轨道后的最高点距直线AB的距离；

(2)若要小球在最低点时对轨道的压力最小，θ应为多少？对应的最小压力为多少？参考答案：(1)物体刚刚冲出A点时，将物体速度分解有v1=vcosθ

(1)v2=vsinθ

(2)在抛出到最高点过程中，水平方向为匀速直线运动，有Rsinθ=v1t

(3)竖直方向为匀变速直线运动，末速度为零，时间逆向来看是初速度为0的自由落体运动，有v2=gt

(4)h=

(5)由以上(1)(2)(3)(4)可解得v=

(6)t=

(7)由(5)得h=

(8)(2)设物体在最低点的速度为v'，则物体在从A到最低点过程中，根据动能定理mgR(1+cosθ)=

(9)在最低点，由向心力公式，有N-mg=

(10)由(6)(9)(10)得N=

(11)分析知当θ=45o时，N最大为Nm=

(12)

17.如图所示，倾角θ=300、长L=2．7m的斜面，底端与一个光滑的1/4圆弧平滑连接，圆弧底端切线水平。一个质量为m=1kg的质点从斜面最高点A沿斜面下滑，经过斜面底端B恰好到达圆弧最高点C，又从圆弧滑回，能上升到斜面上的D点，再由D点由斜面下滑沿圆弧上升，再滑回，这样往复运动，最后停在B点。已知质点与斜面间的动摩擦因数为μ=/6，g=10m/s2，假